高二化學選修3同步練習 第3章 晶體結構與性質_第1頁
高二化學選修3同步練習 第3章 晶體結構與性質_第2頁
高二化學選修3同步練習 第3章 晶體結構與性質_第3頁
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文檔簡介

1.下列不屬于晶體的特點的是()

A.一定有固定的幾何外形

B.一定有各向異性

C.一定有固定的熔點

D.-一定是無色透明的固體

解析:選D。晶體的特點是有規(guī)則的幾何外形(由晶體的自范性決定)、固定的熔點及各向

異性,但不一定是無色透明的固體,如紫黑色的碘晶體及藍色的硫酸銅晶體。

2.下列敘述正確的是()

A.固體SiO?一定是晶體

B.晶體有固定的組成,非晶體沒有固定的組成

C.晶體內部的微粒按一定規(guī)律呈周期性有序排列

D.晶體的基本結構單元(晶胞)全部是平行六面體

解析:選C。從晶體與非晶體的性質差異上來判斷。固體Si。?分為晶體和非晶體兩類,故

A項錯誤;非晶體如被貓同樣有固定的組成,故B項錯謾;晶體的特殊性質是其內部微粒按一

定規(guī)律周期性排列的結果,故C項正確:晶胞不一定都是平行六而體,如有的晶胞呈六棱柱

形,故D項錯誤。

3.(2011年北大附中高二檢測)某晶體的部分結構為正三棱柱(如圖所示),這種晶體中A、

B、C三種微粒數目之比為(:)

A.3:9:4B.1:4:2

C.2:9:4D.3:8:4

解析:選B°A位于正三棱柱的頂角,則有一的A屬于該晶胞,該晶胞中含A的個數為6Xyr

1乙11乙

=?B分為兩類,位于側棱上的B有占于該晶胞,位于上下底面邊上的B有融于該晶胞,

該晶胞含B原子個數為3X<+6xJ=2,含C原子個數為1,則A、B、C三種原子個數之比為

04

1:2:1=1:4:2o

4.根據晶體中的晶胞結構,判斷下列晶體的化學式中不正確的是()

解析:選A。確定晶體的化學式,其實就是確定晶胞中各粒子的個數比。在立方晶胞中,

只有處于晶胞內部的粒子才完全屬于該晶胞,處于面上的粒子有1/2屬于該晶胞,

處于棱上的粒子有1/4屬于該晶胞,處于各頂角上的粒子只有1/8屬于該晶胞。據

此可以算出上述晶體的化學式分別是AB、CzD、EF、XY3Z0

5.(2011年中山高二檢測)兀素X的某價態(tài)離子X"中所有電子止好充滿K、L、

M三個電子層,它與N■形成的晶體結構如圖所示。

。表示X'\

(1)該晶體的陽離子與陰離子個數比為O

0表示NJ-

(2)該晶體中X/中〃=________o

(3)X元素的原子序數是o

(4)晶體中每個N-被_______個等距離的X"包圍。

解析:(1)X"位于晶胞的榜上,其數目為12X;=3個,N.位于晶胞的頂角.其數目為8x1

qo

=1個,故其個數比為3:1:

(2)由晶體的化學式XN知X的所帶電荷為1;

(3)因為K、L、M三個電子層充滿,故為2、8、18,所以X的原子序數是29;

(4)N”位于晶胞頂角,故其被6個X"在上、下、左、右、前、后包圍。

答案:(1)3:1(2)1(3)29(4)6

1.晶體是一類非常重要的材料,在很多領域都有廣泛的應用。我國現已能夠拉制出直徑

為300亳米、重量達81公斤的大直徑硅單晶,晶體硅大量用于電子產業(yè)。下列對晶體硅的敘

述中正確的是(雙選)()

A.形成晶體硅的速率越快越好

B.晶體硅有固定的熔、沸點

C.可用X-射線衍射實驗來鑒別晶體硅和玻璃

D.晶體硅的形成與晶體的自范性有關,而與各向異性無關

解析:選BC。A選項,晶體的形成都要有一定的形成條件,如溫度、壓強、結晶速率等,

但并不是說結晶速率越快越好,速度太快可能導致晶體質量下降。B選項,晶體有固定熔、沸

點,正確。C選項,X-射線衍射實驗能夠測出物質的內部結構,根據微粒是否有規(guī)則的排列就

能區(qū)分出晶體與非晶體。I)選項,晶體的形成與晶體的自范性和各向異性都有密切關系,

2.(2011年南昌高二檢測)下列關于晶體的說法正確的是()

A.將飽和硫酸銅溶液降溫,析出的固體不是晶體

B.假寶石往往是玻璃仿造的,可以用劃痕的方法鑒別寶石和玻璃制品

C.石蠟和玻璃都是非晶體,但它們都有固定的熔點

D.藍寶石在不同方向上的硬度一定相同

解析:選B。A選項,將飽和CuSO1溶液降溫,可析出膽磯,膽磯屬于晶體。B選項,一般

寶石的硬度較大,玻璃制品的硬度較小,可以根據有無刻痕來鑒別。C選項,非晶體沒有固定

的熔點。D選項,由于晶體的各向異性導致籃寶石在不同方向上的硬度有一些差異。

3.石墨晶體是層狀結構,在每一層內,每一個碳原子都跟其他3個碳原子相結合。據圖

分析,石墨晶體中碳原子數與共價鍵數之比為()[

A.2:3B.2:1C

C.1:3D.3:2

解析:選A。每個碳原子被3個六邊形共用,每條共價鍵被2個六邊形共用,則石爰晶體

中碳原子個數與共價鍵個數之比為(6X:):(6X^)=2:3o

4.(2011年廣州高二檢測)高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結構,晶體中氟的化合價部分

為。價,部分為一2價。如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞,則下列說法正確的是(雙選)(

A.超氧化鉀的化學式為K&,每個晶胞含有4個K.和4個

B.晶體中每個E周圍有8個0屋每個0£周圍有8個K+

C.晶體中與每個K+距離最近的IT有8個

D.晶體中0價氧原子和一2價氧原子個數比為3:1

解析:選AI)。由題中的晶胞結構知,有8個K+位于晶胞頂角,6個K+位于晶胞面心,則

晶胞中含有的K'數為(8X:)+(6X;)=4(個);有12個0;位于棱上,1個OF處于中心,則晶

AX

胞中含有的01數為:12x1+1=4(個)。設晶體中0價氧原子和一2價氧原子數分別為八y,

13

則有x+y=2,xXO+yX(―2)=—1,y=-t得《:/=3:1。

5.(2010年高考山東卷改編題)鉛、鋼、氧形成的某化合物的晶胞結構是:Pb-處于立方

晶胞頂角,Ba?*處于晶胞中心,(爐一處于晶胞棱邊中心,貝]該化合物的化學式為()

A.BaPbO^B.BaPbsOs

位于該正方體的頂角和面心。該化合物的化學式是

o:陽高子D*

。:陰離子ECT

晶胞的金

解析:根據題中信息得出A為氫元素,B為氧元素,C為氟元素,D為鈉元素,E為鋁元

素。

(1)甲為H?0、乙為比6,含有非極性共價鍵的物質是H2O2。

(2)C和D的離子分別是F一和Na卡,二者的核外電子排布相同,Na的原子序數大,所以r(Na

+)較小。

(3)將Na投入水中發(fā)生反應生成氫氧化鈉溶液,A1和氫氧化鈉溶液發(fā)生的反應為:2Al

+2NaOH4-2H20=2NaA10,+3H21。

(4)一個晶胞中含為IZxJ+gulZjNaVnbxl+bxJudjAlkr,化學式為Na3Al卜6。

4oZ

答案:⑴H.XQ8H第二周期、第VIIA族

(2)Na+

(3)2A1+2NaOH+2H20=2NaA102+3H2t

(4)Na3AlF6

9.(2010年高考江蘇卷)乙煥是有機合成工業(yè)的一種原料。工業(yè)上曾用CaC?與水反應生成

乙塊。

(l)CaC2中CT與07互為等電子體,&+的電子式可表示為;1HO10^+

中含有的兀鍵數目為。

(2)將乙煥通入通U(NH3)1C1溶液生成Cu£2紅棕色沉淀。C『基態(tài)核外電子排布式為

(3)乙煥與氫銀酸反應可得丙烯懵(H£CH-CN)。丙烯“青分子中碳原子軌道雜化類型是

分子中處于同一直線上的原子數目最多為________。

(4)CaC2晶體的晶胞結構與NaCl晶體的相似(如圖所示),但Ca&晶體中含有啞鈴形C廠的

存在,使晶胞沿一個方向拉長。CaG晶體中1個Ca?+周圍距離最近的點一的數目為.

解析:(1)等電子體電子式相似,應參照的電子式書寫成+的電子式;三鍵中只有一個

為。鍵,其余均為兀鍵:

(2)Cu*失去的是4s就道上的一個電子;

(3)形成C三C的碳原子為sp雜化,形成CC的碳原子為sd雜化;

(4)注意觀察晶胞并分析題中信息,上下左右前后各一個,但晶胞沿一個方向被拉長,所

以與Ca?+距離最近的CT的數目為4,而不是6。

答案:⑴匚030產2M

⑵Is22s22P63s23P63dHl

(3)sp雜化、sp'雜化3(4)4

1.(2011年沈陽高二檢測)下列說法中正確的是()

A.金剛石晶體中的最小碳原子環(huán)由6個碳原子構成

B.AlCh晶體屬于原子晶體

C.1molSiO?晶體中含2molSi—0鍵

I).金剛石化學性質穩(wěn)定,即使在高溫下也不會和(方反應

解析:選A。據金剛石結構模型可知,金剛石中的最小碳環(huán)為六元環(huán),在高溫下可斷開c—C

鍵與0」反應,故A正確,D錯誤;A1CL是特殊的分子晶體,B錯誤;Si。?晶體中有Si—0四面

體結構,1molSiO?晶體中含4molSi—()鍵,C錯誤。

2.(2011年孝感高二檢測)下列屬于分子晶體性質的是()

A.熔點1070℃,易溶于水,水溶液能導電

B.能溶于C&,熔點112.8℃,沸點444.6℃

C.熔點1400℃,可作半導體材料,難溶于水

D.熔點97.81℃,質軟,導電,密度0.97g.cm-3

解析:選B。分子晶體的主要性質有:熔、沸點低,硬度小,極性分子易溶于極性漆劑,

非極性分子易溶于非極性溶劑,晶體不導電,熔化時也不導電。

3.碳化硅(SiC)晶體有類似金剛石的結構,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。它與

晶體硅和金剛石相比較,正確的是()

A.熔點從高到低的順序是碳化硅〉金剛石》晶體硅

B.熔點從高到低的順序是金剛石>晶體硅>碳化硅

C.三種晶體中的單元都是正四面體結構

0.三種晶體都是原子晶體且均為電的絕緣體

解析:選C。由已知碳化硅的晶體有類似金剛石的結構,可知碳化硅也為原子晶體,且應

有類似金剛石的正四面體結構單元。又因為影響共價鍵強弱的因素是原子半徑,碳原子半徑

小于硅原子半徑,所以鍵長長短順序為C—C<C—Si<Si—Si,所以,熔點順序是金剛石〉碳化

硅〉晶體硅。晶體硅是半導體,單向導電。

4.(2011年高考四川卷)下列推論正確的是()

A.Si/的沸點高于CHo可推測P%的沸點高于陽3

B.NH:為正四面體結構,可推測PH:也為正四面體結構

C.C02晶體是分子晶體,可推測SiOz晶體也是分子晶體

D.C2HG是碳鏈為直線形的非極性分子,可推測C:亂也是碳鏈為直線形的非極性分子

解析:選Bo由于氮分子之間存在氫鍵,故其沸點比磷化氫的高:C0?是分子晶體,Si02

為原子晶體;丙烷的碳鏈不是直線形,而是鋸齒形。

5.C即金剛石和石墨的結構模型如圖所示(石墨僅表示出其中的?層結構):

(DU>金剛石和石墨三者的關系是互為

A.同分異構體B.同素異形體

C.同系物D.同位素

(2)固態(tài)時,晨。屬于(填“原子”或“分子”)晶體,金分子中含有雙鍵的數目是

________O

(3)晶體硅的結構跟金剛石相似,1mol硅晶體中含有硅硅單鍵的數目約是用個。

(4)石墨層狀結構中,平均每個正六邊形占有的碳原子數是________。

解析:(1)所給三種物質都只由碳元素組成,故它們互為同素異形體。

(2)&0中只含碳元素,且不具有向空間無限伸展的網狀結構,所以為分子晶體:Cw的分子

中的總的價位子數為:60X4=240,由圖示可知已成犍的價電子數為60X3,所以可形成的雙

(3)由金剛石的結構模型可知,每個碳原子都與相鄰的碳原子形成一個單鍵,故每個碳原

子相當于形成()X4)個單鍵,則1mol硅中可形成21noi硅硅單鍵。

(4)石墨層狀結構中每個碳原子為三個正六邊形共有,即對每個六邊形貢獻;個碳原子,

所以每個正六邊形占有:義5=2(個)碳原子。

答案:(1)B(2)分子3()(3)2(4)2

1.下列各組物質屬于分子晶體的是()

A.S0〃SiOz,P2O5B.PC13,⑩,HSOi

C.SiC,IU),NH31).HF,CO2,Si

解析:選B。SiO2,SiC,Si均為原子晶體。

2.(2011年大連高二檢測)干冰和二氧化硅晶體同屬NA族元素的最高價氧化物,它們的

熔、沸點差別很大的原因是()

A.二氧化硅相對分子質量大于二氧化碳相對分子質量

B.C、0鍵鍵能比Si、0鍵鍵能小

C.干冰為分子晶體,二氧化硅為原子晶體

【).干冰易升華,二氧化硅不能

解析:選C。干冰和SiOz所屬晶體、類型不同,干冰為分子晶體,熔化時破壞分子間作用

力,SiO?為原子晶體,熔化時破壞化學鍵,所以二氧化硅熔點較高。

3.下列晶體山原子宜接構成,且屬于分子晶體的是:)

A.固態(tài)氫B.固態(tài)制

C.磷D.三氧化硫

解析:選B。根據題意可知必須是單原子分子,符合條件的只有稀有氣體,故選B。

4.(2011年中山高二檢測)下列分子晶體:

①HC1②HBr③HI@C0⑤弗⑥乩

熔、沸點由高到低的順序是()

A.B.③?①?④⑥

C.③②??⑤⑥D.⑥?④?②①

解析:選C。分子晶體的熔、沸點主要取決于相對分子質量的大小,相對分子質量越大,

分子間作用力越大,熔、沸點就越高,CO和總為等電子體,一般極性分子CO的熔、沸點大于

非極性分子用的熔、沸點。

5.(2010年高考浙江卷)有X、Y、Z、W、M五種短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、

M同主族;X,與爐一具有相同的電子層結構;離子半徑:Z2->W;Y的單質晶體熔點高、硬度大,

是一種重要的半導體材料。

下列說法中,正確的是()

A.X、M兩種元索只能形成XJVI型化合物

B.由于W、Z、M元素的氫化物相對分子質量依次減小,所以其沸點依次降低

C.元素Y、Z、■的單質晶體屬于同種類型的晶體

D.元素W和M的某些單質可作為水處理中的消毒劑

解析:選I)。本題考查元素的推斷、元素化合物知識,意在考查考生的推理能力和知識面。

本題的突破口在Y上,短周期元素形成的單質中,熔點高、硬度大的半導體材料是硅,由此

可推知X、Z、W、M分別是Ma、S、C1和0元素。A項鈉元素和氧元素可形成NazO和NazOz兩種

化合物,不正確;B項因HQ分子間存在氮鍵,其相對分子質量最小,沸點卻最高,不正確;

C項,硅單質是原子晶體,硫單質和氯氣是分子晶體,不正確;D項,氤氣和臭氧都可以用作

水處理中的消毒劑,正確。

6.我國的激光技術在世界上處于領先地位,據報道,有科學家用激光將置于鐵室中石墨

靶上的碳原子炸松,與此同時再用射頻電火花噴射氮氣,此時碳、氮原子結合成碳氮化合物

薄膜。據稱,這種化合物可能比金剛石更堅硬。其原因可能是()

A.碳、氮原子構成平面結構的晶體

B.碳氮鍵長比金剛石中的碳碳鍵長更短

C.氮原子電子數比碳原子電子數多

D.碳、氮的單質的化學性質均不活潑

解析:選B。由“這種化合物可能比金剛石更堅硬”可知該晶體應該是一種原子晶體,原

子晶體是一種空間網狀結構而不是平面結構,A選項錯誤。氮原子的半徑比碳原子的半徑小,

二者所形成的共價鍵的鍵長要比碳碳鍵的鍵長短,所以該晶體的熔、沸點和硬度應該比金剛

石更高,B選項正確。而原子的電子數和單質的活潑性一般不會影響到所形成的晶體的硬度等,

所以C、D選項也是錯誤的。

7.金剛石與金剛砂(SiC)具有相似的晶體結構,在金剛砂的空間網狀結構中,碳原子、

硅原子交替以共價單鍵相結合。

試回答:

(1)金剛砂屬于晶體。

(2)在金剛砂的結構中,一個硅原子周圍結合__________個碳原子,其中鍵角是

(3)金剛砂的結構中含有共價鍵形成的原子環(huán),其中最小的環(huán)上有個硅原子。

解析:由于金剛砂的晶體構型是網狀結構,碳原子、硅原子交替以共價鍵相結合,故金

剛砂是原子晶體;硅和碳原子電子層結構相似、成鍵方式相同,硅原子周圍有4個碳原子,

鍵角為109。28';組成六元環(huán)中,有3個碳原子和3個硅原子。

答案:⑴原子(2)4109。28'(3)3

8.(1)如圖為CO?分子晶體結構的一-部分,觀察圖形。試說明每個C0?分子周圍有

個與之緊鄰且等距的CO2分子;該結構單元平均占有個CP分子。

(2)在40GPa高壓下,用激光器加熱到1800K時,人們成功制得原子晶體干冰,

其結構和性質與Si02原子晶體相似,下列說法正確的是________O

A.原子晶體干冰易升華,可用作制冷劑

B.原子晶體干冰有很高的熔點和沸點co2分子晶體

C.原子晶體干冰的硬度小,不能用作耐磨材料

D.原子晶體干冰在一定條件下可與氫氧化鈉反應

E.每摩爾原子晶體干冰中含有4molC—0鍵

解析:本題考查干冰的晶體結構,并由此向外擴展。(1)題給出C()2分子晶體的一部分。

取任一頂角的COz分子,則與之距離最近且等距的是共用該頂角的三個面面心上的CO2分子,

共3個;而該頂角被8個同樣晶胞共用,而面心上的分子被2個晶胞共用,這樣符合題意的

C&分子有:3X8/2=12個;在此結構中,8個CO2分子處于頂角,為8個同樣結構共用,6個

CO?分子處于面心,為2個同樣結構共用。所以,該結構單元平均占有的C02分子數為:8X:+

O

6x1=4(個);(2)該題應從SiO?的結構和性質來判斷。

答案:(1)124(2)3DE

9.已知X、Y、和Z三種元素的原子序數之和等于42。X元素原子的4P軌道上有3個未

成對電子,Y元素原子的最外層2P軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元

素可以形成負一價黑子。

請回答下列問題:

(DX元素原子基態(tài)時的電子排布式為

該元素的符號是;

(2)Y元素原子的價層電子的排布圖為

該元素的名稱是;

(3)X與Z可形成化合物XZ3,該化合物的立體構型為;

(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3,產物還有ZnSOi和也0,該反

應的化學方程式是

(5)比較X的氫化物與同族第二、第三周期元素所形成的氫化物穩(wěn)定性、沸點高低并說明

理由

____________________________________________________________________________O

解析:(1)由X元素原子4P凱道上有3個未成對電子可知,X元素原子基態(tài)時電子排布為:

Is22s22P63s23Pb3dzs24P:為As元素;

(2)Y元素原子最外層2P就道上有2個未成對電子,結合題意可知應為氧元素,則其價層

2s2p

電子排布圖為[HI11II1I1I;由X、Y和Z三種元素的用子序數之和為42可知Z為H元素。

(3)AsH:,與NH?結構類似,立體構型應為三角錐形。

(4)結合題干中信息寫出反應物和生成物,再根據電子守恒法配平該化學方程式。

(5)其氧化物分別為NikPH:,、Ash其穩(wěn)定性由化學健決定,鍵能越大,化合物越穩(wěn)定;

沸點由分子間作用力(含氮鍵)決定。

答案:(1)Is22s22P63s23P63dzs24P3As

⑵而Illi口1I氧

(3)三角錐形

(4)As2034-6Zn+6H2S0,=2AsH3t+6ZnS0.+3H20

⑸穩(wěn)定性:NH3>PH3>ASH3,因為鍵長越短,鍵能越大,化合物越穩(wěn)定;沸點:NH3>ASH3>PH3,

NH3可形成分子間氫鍵,沸點最高,AsH3相對分子質顯比PH3大,分子間作用力大,因而

ASH3比PH3沸點高

1.(2011年北京海淀區(qū)高二檢測)金屬鍵的實質是()

A.自由電子與金屬陽離子之間的相互作用

B.金屬原子與金屬原子間的相互作用

C.金屬陽離子與陰離子的吸引力

0.自由電子與金屬原子之間的相互作用

解析:選A。金屬晶體由金屬陽離子與自由電子構成,微粒間的作用力,稱金屬鍵,

2.下列說法錯誤的是()

A.在金屬晶體中有陽離子無陰離子

B.金屬晶體通常具有良好導電性、導熱性和延展性

C.金屬晶體中存在共價健

D.分子晶體的熔、沸點與化學鍵無關

解析:選C。C中金屬晶體中只含金屬鍵。D中分子晶體的熔、沸點與分子間作用力有關。

3.金屬具有的通性是()

①具有良好的導電性②具有良好的導熱性③具有延展性④都具有較高的熔點⑤

通常狀況下都是固體⑥都具有很大的硬度

A.@@@B.②?⑥

C.@??D.⑤

解析:選A。金屬汞的熔點較低,通常為液體;堿金屬則質地較軟。

4.金屬晶體的堆積方式、空間利用率和配位數關系王確的是()

A.針Po——簡單立方堆積——52%——6

B.鈉Na——體心立方堆積——74%——12

C.鋅Zn——六方最密堆積——68%—8

【).銀Ag——面心立方最密堆積——68%——12

解析:選A。B項體心立方堆積空間利用率為68乳配位數為8;C項中Zn為六方貴密堆

積,空間利用率為74%,配位數為12;D項中Ag為面心立方最密堆積,空間利用率為74%,

配位數為12;A項堆積方式、空間利用率和配位數均正確。

5.已知銅的晶胞結構如圖所示,則在銅的晶胞中所含銅原子數及配位數分別是

和____O

解析:由晶胞模型分析:在銅的晶胞中,頂角原子為8個晶胞共用,面上的銅原子為兩

個晶胞共用,因此,金屬銅的一個晶胞的原子數為8xJ+6X1=4。在銅的晶胞中,與每個頂

O乙

角的銅原子距離相等的銅原子共有12個,因此其配位數為12。

答案:412

1.關于晶體的下列說法正確的是()

A.在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子

B.在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子

C.原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高

D.分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低

解析:選晶體中只要含有陰離子則一定含有陽離子,但是,含陽離子的品體不一定含

有陰離子,如金屬晶體。晶體的熔點不直接與晶體類型有關,因為金屬晶體熔點差別很大,

高的比原子晶體高,低的比分子晶體低。

2.(2011年中山高二檢測)下列有關化學鍵、氫鍵和范德華力的敘述中,不正確的是()

A.金屬鍵是金屬離子與“電子氣”之間的較強作用,金屬鍵無方向性和飽和性

B.共價鍵是原子之間通過共用電子對形成的化學鍵,共價鍵有方向性和飽和性

C.范德華力是分子間存在的一種作用力,分子的極性越大,范德華力越大

D.氫鍵不是化學鍵而是分子間的一種作用力,所以氯鍵只存在于分子與分子之間

解析:選【)。我鍵是一種分子間作用力,比范德華力強,但是比化學鍵要弱。氫鍵既可以

存在于分子間(如水、乙醇、甲醇、液氮等),又可以存在于分子內,如

H

3.鋁硅合金(含硅13.5%)在凝固時收縮率很小,因而這種合金適合于鑄造?,F有下列三

種晶體:①鋁②硅③鋁硅合金,它們的熔點從低到高的順序是()

A.①②③B.②①③

C.③②①1).③①②

解析:選D。三種晶體中,一般合金的熔點低于組分的金屬單質的熔點,而鋁與硅相比,

硅屬于原子晶體具有較高的熔點,故答案為D。

4.石墨晶體是層狀結構,在每一層內,每一個碳原子都跟其他3個碳原子相結合,如圖

是其晶體結構的俯視圖,則圖中7個六元環(huán)完全占有的碳原子數是()

A.10個B.18個

C.24個D.14個

解析:選Do每個六元環(huán)完全占有C原子2個,則7個六元環(huán)完全占有的碳原子數為14

個。

5.在金屬晶體中,如果金屬原子的價電子數越多,原子半徑越小,自由電子與金屬陽離

子間的作用力越大,金屬的熔、沸點越高。山此判斷下列各組金屬熔、沸點高低順序,其中

正確的是()

A.Mg>Al>CaB.Al>Na>Li

C.Al>Mg>CaD.Mg>Ba>Al

解析:選C。電荷敷Al">Mg2+=Ca2+=Ba">Li+=Na+,金屬陽離子半徑:r(Ba2+)>r(Ca2

+)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)>r(Li+),則C正確;B中Li>Na,D中ADMg〉Ba。

6.(2011年廣州高二檢測)有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示,有關說法正

確的是()

①②③④

A.①為簡單立方堆積,②為六方最密堆積,③為體心立方堆積,④為面心立方最密堆枳

B.每個晶胞含有的原子數分別為:①1個,②2個,③2個,④4個

C.晶胞中原子的配位數分別為:①6,②8,③8,@12

D.空間利用率的大小關系為:①<②<③<④

解析:選B。本題考查了金屬晶體的堆積方式。準確俚解并記憶金屬晶體的四種常見堆積

方式是解答本題的關鍵。

①為簡單立方堆積,②為體心立方堆積,③為六方最密堆積,④為面心立方最密堆積,

②與③判斷有誤,A項錯誤;每個晶胞含有的原子數分別為:①8x)=1,②8X<+1=2,③8X:

OOO

+1=2,@8x1+6x1=4,B項正確:晶胞③中原子的配位數應為12,其他判斷正確.C項

不正確:四種晶體的空間利用率分別為52玳68樂74%、74%,所以D項不正確,應為④=③>②>①。

7.結合金屬晶體的結構和性質,回答以下問題:

(1)已知下列金屬晶體:Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au

其堆積方式為:

①簡單立方堆枳的是

②體心立方堆積的是

③六方最密堆積的是

④面心立方最密堆積的是

(2)根據下列敘述,判斷一定為金屬晶體的是

A.由金屬鍵形成,熔點差別很大

B.由共價鍵結合形成,網狀結構,當受到大的外力作用會發(fā)生原子錯位而斷裂

C.固體有良好的導電性、導熱性和延展性

(3)下列關于金屬晶體的敘述正確的是。

A.常溫下,金屬單質都以金屬晶體形式存在

B.金屬陽離子與自由電子之間的強烈作用,在一定外力作用下,不因形變而消失

C.鈣的熔、沸點高于鉀

D.溫度越高,金屬的導電性越好

解析:(1)簡單立方堆積的空間利用率太低,只有金屬Po采取這種方式。體心立方堆積

是上層金屬原子填入下層的金屬原子形成的凹穴中,這種堆積方式的空間利用率比簡直立方

堆積的高,多數金屬是這種堆積方式。六方最密堆積按ABAB……方式堆積,面心立方最密堆

積按ABCABC...方式堆積,六方最密堆積常見金屬為Mg、Zn、Ti,面心立方最密堆積常見金

屬為Cu、Ag、Auo

(2)A項屬于金屬晶體:B項屬于原子晶體;C項是金屬的通性。

(3)常溫下,Hg為液態(tài),A錯;因為金屬鍵無方向性,故金屬鍵在一定范圍內不因形變而

消失,B正確;鈣的金屬鍵強于鉀,故熔、沸點高于鉀,C正確;溫度升高,金屬的導電性減

弱,D錯。

答案:⑴①Po②Na、K、Fe③Ug、Zn④Cu、Au

(2)AC(3)BC

8.鋁單質的晶胞結構如圖甲所示,原子之間相對位置關系的平面圖如圖乙所示。

若已知鋁原子半徑為4人表示阿伏加德羅常數,摩爾質量為M則該晶體的密度可表示

為O

據上圖計算,鋁原子采取的面心立方堆積的空間利用率為

解析:由圖甲可知每個晶胞中含有的鋁原子數為8X:+6X4=4。

O乙

4dr-

由圖乙知晶胞的棱長為

l4、歷V

若該晶體的密度為p,則pX(29由'=不乂;從〃=啟》

4乂苧

空間利用率=(2、「4X100%=74%o

。案:8辦;74%

9.(1)如圖甲所示為二維平面晶體示意圖,所表示的化學式為AX:,的是

⑵圖乙為一個金屬銅的晶胞,請完成以卜各題。

O

①該晶胞“實際”擁有的銅原子數是一個。

②該晶胞稱為1(填序號)

A.六方晶胞

B.體心立方晶胞

C.面心立方晶胞

③此晶胞立方體的邊長為acm,Cu的相對原子質量為64,金屬銅的密度為〃g/cd,則

阿伏加德羅常數為(用a、p表示)。

解析:(1)由圖甲中直接相鄰的原子數可以求得a、b中兩類原子數之比分別為1:2、1:3,

求出化學式分別為AX?、AX”故答案為b。

(2)①用“切割分攤法”:8x1+6x1=4:②面心立方晶胞;③^.64=p?才,八匕=竺。

ozmpa

答案:(Db(2)①4②C所F

p-a

1.下列性質中,可以較充分地說明某晶體是離子晶體的是()

A.具有較高的熔點

B.固態(tài)不導電,水溶液能導電

C.可溶于水

D.固態(tài)不導電,熔融狀態(tài)能導電

解析:選I)。本題考查了晶體的物理性質,解題時注意與其他類型的晶體的物理性質進行

比較。

2.下列物質中,含有共價鍵的離子晶體是()

A.NaClB.Si02

C.NH,C1D.I2

[:ci:r

解析:選C。D項為分子晶體,A項NaCl的電子式為:Na-其中只存在離子鍵,

H

[H:N:H]+[:Cl:

B項SiOz不是離子晶體,c項ii",II與N之間形成共價鍵。

3.在NaCl晶體中,距離最近的Na+組成的最小多面體是()

A.正四面體B.正六面體

C.正八面體1).正十二面體

解析:選A。在NaCl晶體中,距離最近的同種離子是晶體中最小的立方體中的8個頂角

上的4個離子,這4個離子構成了正四面體結構。

4.下列關于晶格能的說法中正確的是()

A.晶格能指形成1mol離子鍵所放出的能量

B.晶格能指破壞1mol離子鍵所吸收的能量

C.晶格能指1mol離子化合物中的陰、陽離子由相互遠離的氣態(tài)離子結合成離子晶體時

所放出的能量

D.品格能的大小與晶體的熔點、硬度都無關

解析:選C。晶格能指1mol離子化合物中陰、陽離子由相互遠離的氣態(tài)離子結合成離子

晶體時放出的能量。

5.(2011年哈爾濱高二檢測)溟化鈉、氯化鈉和氧化鎂等離子晶體的核間距和品格能(部

分)如下表所示。

NaBrNaClMgO

離子的核間距/pm290276205

晶格能/kJ-molT7873890

(1)浪化鈉晶體比氯化鈉晶體晶格能(填“大”或“小”),主要原因是

(2)氧化鎂晶體比氯化鈉晶體晶格能大,主要原因是

⑶濱化鈉、氯化鈉和氧化鎂晶體中,硬度最大的是

工業(yè)制取單質鎂時,往往電解的是氯化鎂而不是氧化鎂,主要原因是

解析:利用離子晶體口離子的核間距、離子的電荷數與晶格能的關系,對離子晶體的物

理性質進行分析。晶格能越大,則離子晶體越穩(wěn)定,即熔、沸點越高。

答案:(1)小NaBr比NaCl離子的核間距大

(2)氧化鎂晶體中的陰、陽離子的電荷數絕對值大,并且半徑小

(3)氧化鎂氧化鎂晶體比氯化鎂晶體晶格能大,熔點高,電解時消耗電能大

1.(2011年南京高二檢測)下列有關晶體的敘述中,錯誤的是(雙選)()

A.離子晶體在熔化時,離子鍵被破壞,而分子晶體熔化時,化學犍不被破壞

B.白磷晶體中,結構粒子之間通過共價鍵結合

C.石英晶體是直接由硅原子和氧原子通過共價鍵所形成的空間網狀結構的晶體

D,構成分子晶體的結構粒子中一定存在共價鍵

解析:選BDo離子晶體是通過離子鍵將陰、陽離子結合在一起的,所以熔化時,離子鍵

被破壞;而分子晶體是通過分子間作用力將分子結合在一起的,所以熔化時,分子內部的化

學鍵未發(fā)生變化,破壞的只是范德華力,則A正確;白磷晶體是分子晶體,在R內部存在共

價鍵,而結構粒子(PJ之間是通過分子間作用力結合的,則B錯誤;石英晶體是原子晶體,則

C正確;稀有氣體在固態(tài)時也屬于分子晶體,而稀有氣體是單原子分子,在分子內部不存在共

價鍵,則D錯誤。

2.澤維爾研究發(fā)現,當激光脈沖照射Nai時,Na+和I一兩核間距1.0?1.5nm,呈離子

鍵;當兩核靠近約距0.28nm時,呈現共價鍵。根據澤維爾的研究成果能得出的結論是()

A.Nai晶體是離子晶體和分子晶體的混合物

B.離子晶體可能含有共價鍵

C.Nai晶體中既有離子鍵,又有共價鍵

I).共價鍵和離子鍵沒有明顯的界線

解析:選D。由題中信息可知,離子的核間距較大時,呈離子鍵,而核間距較小時,呈共

價鍵,當核間距改變時,鍵的性質會發(fā)生改變,這說明離子鍵和共價鍵并沒有明顯的界線。

但Nai晶體是典型的離子晶體,說明其晶體中核間距在1.()?1.5nm之間。

3.下列有關離子晶體的數據大小比較不正確的是()

A.熔點:NaF>MgF2>AlF3

B.晶格能:NaF>NaCl>NaBr

C.陰離子的配位數:CsCl〉NaCl>CaF2

D.硬度:Mg0>Ca0>BaD

解析:選A。由于Na+、Mg/、Al計的離子半徑依次減小,所帶電荷依次增加,所以NaF、

Mgh.AB的晶格能依次增大,即熔點依次升高;FIC「、Br一的離子半徑依次增大,NaF、

NaCKNaBr的晶格能依次減?。篊sCKNaCkCaF?陰離子的配位數分別為8、6、4:Mg"、Ca2

+、Ba”離子半徑依次增大,MgO、CaO、BaO晶格能依次減小,即硬度依次減小。

4.下列熱化學方程式中,能直接表示出氯化鈉晶格能的是()

A.Na+(g)+C1-(g)--NaCl(s)bH\

B.Na(s)+Cl(g)—*NaCl(s)卜壓

C.2Na+(g)+2C1"(g)—*2NaCl(s)A/Z

I).Na(g)+Cl(g)—*NaCl(s)

解析:選A。掌握晶格能的概念是解答本題的關鍵。從晶格能的定義出發(fā)來判斷,選項D

沒有表示出NaCl晶體的形成,不符合題意。選項B沒有表示出Na+(g)和C「(g)相互作用生

成NaCl晶體,也不正確,A符合晶格能的定義,是正確答案。氣態(tài)離子形成1mol離子晶體

釋放的能量稱為晶格能。平時學習中要了解晶格能的定義和晶格能對晶體性質的影響。

5.如圖是NaCl晶體的一個晶胞的結構模型。KO?的晶體結構與NaCl相似,K0?可以看作

是Na,的位置用K十代替,的位置用0『代替,則下列對于K0?晶體結構的描述正確的是(雙

選)()

2

J,/J,

O-------

-------0^

A.與IT距離相等且最近的0「共有8個

B.與K.距離相等且最近的構成的多面體是正八面體

C.與C距離相等且最近的內有8個

D.一個KO?晶胞中的爐和0「粒子數均為4個

解析:選BD。A項K’的配位數是6,C項中與K+距離相等且最近的犬有12個。

6.(2011年武漢高二檢測)如圖是氯化鈉晶體的晶胞(晶體中的最小重復單元),已知晶

體中兩個最近的Cs+離子核間距離為acm,氯化鈉的相對分子質量為M報為阿伏加德羅常

數,則氯化鈉晶體密度是()

解析:選C。處于頂角的離子同時為8個晶胞所共有,每個離子有1/8屬于晶胞,處于晶

體內的離子,全屬于晶胞,可知1個氯化鈍晶胞有1個Cs卡和1個C1,則1mol氯化艷的體

If

積為:出4cm\故氯化他晶體的密度為:「rg/cm;

7.下列7種物質:①白磷(PJ;②水晶;③氯化鉞;④氫氧化鈣;⑤氟化鈉;⑥過氧化

鈉;⑦石墨,固態(tài)下都為晶體,回答下列問題(填寫序號):

(1)不含金屬離子的離子晶體是________,只含離子健的離子晶體是,既有

離子鍵又有非極性鍵的離子晶體是,既有離子鍵又有極性犍的離子晶體是

(2)既含范德華力,又有非極性鍵的晶體是

熔化時既要克服范德華力,又要破壞化學鍵的是

熔化時只破壞共價鍵的是o

解析:(1)屬于離子晶體的有③④⑤⑥,其中③只含非金屬元素,NaF中只含離子鍵.NaQ?

中有離子鍵和非極性共價鍵,NH.C1和Ca(0H)2中有離子鍵和極性共價鍵。

(2)分子晶體中含范德華力,只有白磷、石墨晶體中既有范德華力又有共價鍵,水晶中只

含共價鍵。

答案:(1)③⑤⑥③和④

⑵①⑦②

8.根據下圖推測,CsCl晶體中兩距離最近的Cs+間距離為a,則每個Cs+周圍與其距離

為a的Cs,數目為,每個Cs+周圍距離相等且次近的Cs,數目為,距離為

,每個Cs+周圍距高相等且第三近的Cs+數目為,距離為,每個Cs

一周圍緊鄰且等距的C1一數目為—O

解析:以圖中大立方體中心的Cs+為基準,與其最近的Cs卡分別位于其上、下、前、后、

左、右的六個方位;與其次近的Cs+分別位于通過中心Cs+的三個切面的大正方形的頂點,個

數為4X3=12;與其第三近的Cs卡分別位于大立方體的8個頂點上;每個Cs卡周圍緊鄰且等距

的C1一數目為8。

答案:612市a84a8

9.(2010年高考海南卷改編題)金屬銀及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應用廣

泛。

請回答下列問題:

(DNi原子的核外電子排布式為

(2)NiO、FcO的晶體結構類型均與氯化鈉的相同,Ni?"和Fc”的離子半徑分別為69pm和

78pm,則熔點NiOFeO(填“<”或“>”);

(3)NiO晶胞中Ni和0的配位數分別為、;

(4)金屬銀與胸(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料,其晶胞結構示意圖如圖所示。該

合金的化學式為.

解析:(1)核外電子排布式與價電1子排布式要區(qū)別開。(2)Ni0、FeO都屬于離子晶體,熔

點高低受離子鍵強弱影響,離子半徑越小離子鍵越強,熔點越高。(3)因為NiO晶體結構與NaCl

相同,而NaCl晶體中Na+、Cl一的配七■數都是6,所以,NiO品體Ni?+、0?-的配位數也是機

(4)根據晶胞結構可計算,一個合金晶胞中,La:8X^=1,Ni:1+8X4=5。所以該合金的

O/

化學式為LaNiso

答案:(1)Is22s22Pb3s23Pb3d'4s"或[Ar]3dti4s?

(2)>(3)66(4)LaNi5

一、選擇題(本題包括15小題,每小題3分,共45分)

1.下列式子為分子式的是()

A.Nll,ClB.Cu

C.SiO21).I2

解析:選D。A為離子晶體,B為金屬晶體,C為原子晶體,A、C兩項均為化學式,為微

粒個數比;B項為用元素符號表示金屬的化學式。

2.下列物質中既有配位鍵,又有離子鍵,還有共價鍵的是()

A.NHtNOaB.SiO2

C.冰D.02

解析:選A。B、C、D三項中均無離子鍵和配位鍵。

3.(2011年汕頭高二檢測)下列說法正確的是()

A.冰融化時,分子中H—0鍵發(fā)生斷裂

B.分子晶體中,分子間作用力越大,通常熔點越高

C.分子晶體中,共價健鍵能越大,分子的熔、沸點越高

D.分子晶體中,分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定

解析:選B。冰融化時,破壞的是氫鍵和范德華力,水分子中的共價鍵不被破壞,分子晶

體的熔、沸點高低與分子間作用力的大小有關,與化學鍵的強弱無關,而分子的穩(wěn)定性與化

學鍵的強弱有關,與分子間作用力的大小無關。

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